周淑晶 操?gòu)?qiáng) 馮艷茹 欒芳 李進(jìn)京

摘要：能力與責(zé)任是社會(huì)主義建設(shè)者和接班人必備的品質(zhì)。文章以中學(xué)化學(xué)二氧化碳的教學(xué)為重點(diǎn)，以二氧化碳的產(chǎn)生為主線設(shè)計(jì)教學(xué)方案，通過(guò)學(xué)生預(yù)習(xí)，組織課堂討論、指導(dǎo)分析等教學(xué)策略。實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的有效互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

關(guān)鍵詞：能力培養(yǎng);責(zé)任意識(shí);教學(xué)策略

文章編號(hào)：1008-0546（2020）10-0024-04

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j.issn.1008-0546.2020.10.006

2018年習(xí)近平主席在全國(guó)教育大會(huì)上明確指出：我國(guó)教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，要把立德樹人融入思想道德教育、文化知識(shí)教育、社會(huì)實(shí)踐教育各環(huán)節(jié)，學(xué)科體系、教學(xué)體系、教材體系、管理體系要圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)，教師要圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)教，學(xué)生要圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)學(xué)。中學(xué)化學(xué)教師如何設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，在完成課程知識(shí)目標(biāo)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)，非常重要。早在2016年，國(guó)務(wù)院在《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》中明確提出：到2020年，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2015年下降18%[1]。2019年在第25屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)上，中國(guó)表示將堅(jiān)定不移實(shí)施應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家戰(zhàn)略，與各方一道應(yīng)對(duì)全球氣候變化、共謀全球生態(tài)文明建設(shè)、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。2020年在全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作會(huì)議上生態(tài)環(huán)境部部長(zhǎng)李干杰指出，要確保實(shí)現(xiàn)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)階段性目標(biāo)，在部分地區(qū)和重點(diǎn)行業(yè)啟動(dòng)二氧化碳達(dá)峰行動(dòng)等等?？梢姸趸荚谏鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)中的重要作用。而二氧化碳恰巧是初中化學(xué)教材（人教版）九年級(jí)上冊(cè)第六單元的教學(xué)內(nèi)容之一[2]，學(xué)生也熟知“溫室效應(yīng)”產(chǎn)生的原因之一是空氣中二氧化碳的含量增加。以此為切入點(diǎn)，以二氧化碳的產(chǎn)生為主線，研究設(shè)計(jì)教學(xué)策略，努力調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，同時(shí)將減少二氧化碳的排放、保護(hù)環(huán)境的理念深深烙印在學(xué)生的腦海中，這對(duì)培養(yǎng)富有社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)建設(shè)者和接班人具有非常重要的意義。

一、以“溫室效應(yīng)”為切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（ 2010-2020年）明確指出，義務(wù)教育階段注重品行培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[3]。興趣是最好的老師，由于二氧化碳是產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的主要元兇，而溫室效應(yīng)將會(huì)導(dǎo)致全球變暖、海平面上升、冰川融化、淹沒(méi)土地、侵蝕海岸、病蟲害增多等等。據(jù)此，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)初中化學(xué)教材（人教版）九年級(jí)上冊(cè)教材，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極查閱教材，梳理出二氧化碳的10種產(chǎn)生途徑，即（1）炭燃燒生成二氧化碳;（2）-氧化碳燃燒生成二氧化碳;（3）氧化銅與炭高溫加熱反應(yīng)生成二氧化碳;（4）氧化銅與一氧化碳加熱反應(yīng)生成二氧化碳;（5）三氧化二鐵遇炭高溫加熱反應(yīng)生成二氧化碳;（6）三氧化二鐵與一氧化碳加熱反應(yīng)生成二氧化碳;（7）乙醇燃燒生成二氧化碳;（8）碳酸鈣（大理石或石灰石的主要成分）與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳;（9）天燃?xì)?、石油、煤等化石燃料燃燒生成二氧化?（10）人和動(dòng)植物呼吸產(chǎn)生二氧化碳。

二、繪制二氧化碳的產(chǎn)生示意圖，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力

學(xué)生對(duì)于所學(xué)內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，有利于知識(shí)理解和掌握，使基礎(chǔ)知識(shí)更加牢固，脈絡(luò)更加清晰[4]。學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)，梳理了二氧化碳的10種產(chǎn)生途徑，再讓學(xué)生用簡(jiǎn)化反應(yīng)方程式的形式練習(xí)繪圖，用圖示式表示出二氧化碳的產(chǎn)生過(guò)程，圖示要簡(jiǎn)練、清晰（圖1）。通過(guò)繪圖，總結(jié)分析不同途徑的特點(diǎn)，并進(jìn)行歸納整理，由此可以培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力。

三、小組討論二氧化碳的產(chǎn)生過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生思維能力

發(fā)展學(xué)生智力是教學(xué)的重要任務(wù)之一，而思維能力正是智力系統(tǒng)的核心[5]，因此，培養(yǎng)思維能力是發(fā)展學(xué)生智力的重要途徑。通過(guò)課堂討論的形式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提高主動(dòng)參與意識(shí)，促使學(xué)生積極思考，進(jìn)而培養(yǎng)其思維能力。

1.以二氧化碳的10種產(chǎn)生途徑為基礎(chǔ)，將學(xué)生分成小組，然后組織學(xué)生分組討論，思考產(chǎn)生二氧化碳的每個(gè)途徑中，除了二氧化碳以外的其它產(chǎn)物種類、數(shù)量、狀態(tài)。

2.討論將產(chǎn)物進(jìn)行分離的方法及難易程度，分析其它產(chǎn)物的可利用價(jià)值。

3.分析二氧化碳的產(chǎn)生途徑所涉及的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、還原反應(yīng)等反應(yīng)類型，比較不同反應(yīng)的特點(diǎn)。

四、開展實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力

創(chuàng)新是一個(gè)民族不竭的動(dòng)力源泉，教學(xué)過(guò)程中把創(chuàng)新教育理論和學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，把創(chuàng)新的理念貫穿于教學(xué)的始終。而化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教育最有效的一種教學(xué)形式，它可以幫助學(xué)生建立和鞏固化學(xué)基本概念和基本理論，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。為此，通過(guò)教師演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生模仿、創(chuàng)新，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。

1.教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣（大理石或石灰石的主要成分）與鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)反應(yīng)的儀器、裝置，了解儀器的功能作用;分析所選原料的特點(diǎn)。

2.結(jié)合碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法，引導(dǎo)學(xué)生思考，設(shè)計(jì)可用于實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳的其它方法，既可以從選用原料方面考慮，也可以從實(shí)驗(yàn)裝置的角度考慮，不限定條件，鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力，努力創(chuàng)新。

3.組織學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的不同方案進(jìn)行研討，分析對(duì)比方案的優(yōu)缺點(diǎn)，探討可行性，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。

五、分析制取反應(yīng)過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感

社會(huì)主義建設(shè)者和接班人必須具備高度的社會(huì)責(zé)任感，在化學(xué)教學(xué)中將化學(xué)學(xué)習(xí)和環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)相結(jié)合，觸發(fā)學(xué)生的情感，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性，辯證看待化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系，并利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生端正的環(huán)保態(tài)度及解決環(huán)境問(wèn)題的能力，最終實(shí)現(xiàn)人與社會(huì)的和諧發(fā)展。

1.對(duì)比制取二氧化碳的反應(yīng)原料價(jià)格，計(jì)算各制取方法的原料成本，分析制取方法的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生在同等條件下，選擇制取成本低的原料，以創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.對(duì)比反應(yīng)條件需要消耗的能量，比較高溫加熱和室溫反應(yīng)的能量差異，分析能量消耗的高低對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，引導(dǎo)學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活中盡量減少對(duì)能源的消耗，進(jìn)而減少對(duì)環(huán)境的影響。

3.分析制取原料和其它產(chǎn)物的毒性作用，比較不同毒性物質(zhì)對(duì)環(huán)境與健康的影響。通過(guò)分析比較，引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與資源、化學(xué)與人類健康的關(guān)系，初步樹立科學(xué)發(fā)展觀，增強(qiáng)對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任感。

六、教學(xué)設(shè)計(jì)方案

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)歸納總結(jié)能力

【師】提問(wèn)學(xué)生：哪位同學(xué)聽說(shuō)過(guò)“溫室效應(yīng)”？什么是“溫室效應(yīng)”？你能說(shuō)出“溫室效應(yīng)”對(duì)人類和環(huán)境的影響嗎？由此引出“通過(guò)哪些途徑能夠產(chǎn)生二氧化碳？”的議題，然后請(qǐng)同學(xué)們課后預(yù)習(xí)，要求仔細(xì)閱讀教材，也可以查閱資料，梳理出教材中展示的產(chǎn)生二氧化碳的各種方法。在下次課堂上提問(wèn)，要求學(xué)生說(shuō)出有哪些途徑能夠產(chǎn)生二氧化碳。

【生】學(xué)生說(shuō)出能夠產(chǎn)生二氧化碳的途徑或方法。

【師】要求學(xué)生用圖示表示二氧化碳的產(chǎn)生途徑，力求簡(jiǎn)潔、清晰、明了。

【生】展示自己繪制的圖示。

【師】對(duì)學(xué)生的圖示進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)，比較示意圖的效果。

2.培養(yǎng)學(xué)生思維能力和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力

【師】將學(xué)生分成10組，每組針對(duì)一條途徑進(jìn)行討論：討論每個(gè)產(chǎn)生途徑中產(chǎn)物的種類、數(shù)量、狀態(tài)？產(chǎn)物怎樣進(jìn)行分離？哪種的產(chǎn)物分離容易？除二氧化碳以外的其它產(chǎn)物的可利用價(jià)值有哪些？

【生】學(xué)生分組開始討論。

【師】學(xué)生討論結(jié)束，教師讓每組派一名同學(xué)匯報(bào)討論結(jié)果，然后教師進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。

【生】（1）炭燃燒生成途徑的優(yōu)點(diǎn)是直接生成二氧化碳?xì)怏w，缺點(diǎn)是不充分燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)物不容易分離;（2）-氧化碳燃燒途徑的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有其它物質(zhì)產(chǎn)生;（3）乙醇燃燒途徑的優(yōu)點(diǎn)是生成氣體二氧化碳和液體水，產(chǎn)物容易分離;水可回收再利用;（4）氧化銅遇炭高溫加熱反應(yīng)途徑的優(yōu)點(diǎn)是生成二氧化碳?xì)怏w和銅固體，產(chǎn)物容易分離;（5）氧化銅與一氧化碳加熱反應(yīng)途徑的優(yōu)點(diǎn)是生成二氧化碳?xì)怏w和銅固體，產(chǎn)物容易分離;（4）和（5）都產(chǎn)生銅，銅是一種常用的貴金屬，有很多用途，比如水龍頭、鑰匙、電線等;（6）三氧化二鐵遇炭高溫加熱反應(yīng)途徑的優(yōu)點(diǎn)是生成二氧化碳?xì)怏w和鐵固體，產(chǎn)物容易分離;（7）三氧化二鐵與一氧化碳加熱反應(yīng)途徑的優(yōu)點(diǎn)是生成二氧化碳?xì)怏w和鐵固體，產(chǎn)物容易分離;（6）和（7）都產(chǎn)生鐵，鐵在生活中有很多用途，如鐵門、鐵鎖、鐵管、刀具等等;（8）碳酸鈣（大理石或石灰石的主要成分）與鹽酸反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是生成二氧化碳?xì)怏w、氯化鈣和水液體，產(chǎn)物容易分離;氯化鈣可用作融雪劑，無(wú)水氯化鈣可用作干燥劑等;（9）天燃?xì)?、石油、煤的燃燒途徑的缺點(diǎn)是生成二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等多種氣體，產(chǎn)物不易分離;（10）人和動(dòng)植物的呼吸產(chǎn)生二氧化碳途徑的缺點(diǎn)是產(chǎn)生多種氣體，不易分離。

【師】將10種途徑及產(chǎn)物用表格匯總展示給學(xué)生（表1）。

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合上表分析、判斷二氧化碳的產(chǎn)生途徑所涉及的反應(yīng)類型，對(duì)比總結(jié)不同類型反應(yīng)的特征。炭和氧氣燃燒生成二氧化碳的反應(yīng)以及一氧化碳和氧氣點(diǎn)燃生成二氧化碳的反應(yīng)均為化合反應(yīng)，化合反應(yīng)的特征是“多合一”;碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成碳酸，碳酸加熱生成二氧化碳的反應(yīng)是分解反應(yīng)，分解反應(yīng)的特征是“一變多”;氧化銅、三氧化二鐵與炭在高溫條件下反應(yīng)、氧化銅、三氧化二鐵與一氧化碳的加熱反應(yīng)均為還原反應(yīng)，還原反應(yīng)的特征是“失去氧”，與氧化反應(yīng)相反。

【師】教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)：用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。讓學(xué)生觀察、記錄，說(shuō)出二氧化碳無(wú)色、無(wú)味、比空氣重等性質(zhì)。請(qǐng)學(xué)生根據(jù)教師的演示，設(shè)計(jì)制取二氧化碳的新方法、新裝置，引導(dǎo)學(xué)生選擇方法簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)單、裝置簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)裝置，用反應(yīng)方程式和繪圖表示。激發(fā)學(xué)生的探究欲望，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，提高創(chuàng)新能力。

【生】學(xué)生課后查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案或?qū)嶒?yàn)裝置，學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)方案或?qū)嶒?yàn)裝置。

【師】組織學(xué)生討論，比較分析學(xué)生的設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)、可操作性，選出最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案或改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置。

【師】給學(xué)生提供制取二氧化碳不同途徑所涉及的原料價(jià)格，讓學(xué)生課后針對(duì)不同途徑分組，計(jì)算制取lOOg二氧化碳需要消耗的原料成本。

【生】學(xué)生分別匯報(bào)制取lOOg二氧化碳需要消耗的原料成本，根據(jù)消耗成本的高低，進(jìn)行排序，得出不同制取途徑的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

【師】引導(dǎo)學(xué)生在選擇物質(zhì)的制取方法時(shí)，應(yīng)考慮成本較低的原料，通過(guò)降低成本進(jìn)而提高生產(chǎn)效益。

3.培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感

【師】請(qǐng)學(xué)生討論制取二氧化碳的途徑需要消耗能量的差異，比較各產(chǎn)生途徑需要能量的大小，分析消耗的能量大小對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，從能量消耗的角度，說(shuō)明選擇哪種方法制取二氧化碳比較合理。

【生】針對(duì)制取二氧化碳的途徑需要消耗的能量分組討論，比較高溫、加熱、室溫反應(yīng)條件的能量大小，分析哪種條件消耗的資源少。

【師】提問(wèn)學(xué)生，根據(jù)學(xué)生回答總結(jié)、指導(dǎo)、討論結(jié)果，使學(xué)生明確高溫反應(yīng)和點(diǎn)燃反應(yīng)所需要的能量高，能量高的反應(yīng)消耗的資源多，成本也高，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)選擇耗能低的反應(yīng)更合理。

【師】請(qǐng)學(xué)生說(shuō)出原料和產(chǎn)物的毒性作用，比較不同制取途徑用到的原料和產(chǎn)物的毒性大小。

【生】討論二氧化碳不同制取途徑所涉及物質(zhì)的毒性，分析對(duì)環(huán)境與健康的影響。

【師】引導(dǎo)學(xué)生在化合物的制取時(shí)，要減少對(duì)環(huán)境的污染，降低對(duì)人類健康的危害。不能單純追求經(jīng)濟(jì)利益，以犧牲環(huán)境和健康為代價(jià)，維護(hù)生態(tài)和人類健康安全。

參考文獻(xiàn)

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